文章来源:仁達集團──光學工程部 $cK
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前言:LED透鏡即與LED聯系在一起的密切相關的透鏡,其他如照相機、望遠鏡等透鏡不屬於本文講解範圍,本文著重講解PMMA材料之二次聚光大功率LED透鏡。 fsc~$^.~\
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一、LED透鏡的材料種類: 51opP8
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1. 矽膠透鏡; OG+r|.N;
a. 因為矽膠耐溫高(可以過回流焊),因此常用於直接封裝在LED芯片上; yLO
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b. 一般矽膠透鏡體積較小,直徑3-10mm; m'(;uR`
2.PMMA透鏡 nYy}''l<
a. 光學級PMMA(化學名:聚甲基丙烯酸甲酯,俗稱:亞克力、有機玻璃) ';\gR/L
b .塑膠類材料,優點:生產效率高(可以通過註塑完成);透光率高(3mm厚度時穿透率93%左右);缺點:耐溫70℃(熱變形溫度90℃); H
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3.PC透鏡 >^f)|0dn)E
a. 光學級Polycarbonate(簡稱PC,化學名:聚碳酸酯) 0#fG4D_
b. 塑膠類材料,優點:生產效率高(可以通過註塑完成);耐溫高(130℃以上);缺點:透光率稍底(87%); )R)$T'
4.玻璃透鏡 P"uHtHK
光學玻璃材料,具有透光率高(97%)、耐溫高等特點。缺點是易碎、非球面精度不易實現、生產效率低、成本高等。 8C,utjy
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二、LED透鏡的應用分類 $`5lvy^
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1.一次透鏡 hJo^Wo
a. 一次透鏡是直接封裝(或粘合)在LED芯片支架上,與LED成為一個整體; nuO3UD3
b. LED芯片(chip)按理論發光是360°,但實際上芯片在放置於LED支架上得以固定及封裝,所以芯片最大發光角度是180°,另外芯片還會有一些雜散光線,通過一次透鏡可以有效收集chip的所有光線並可得到如160°、140°、120°、90°,甚至60°等所需要的出光角度; sp
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c. 一次透鏡多用PMMA或矽膠材料。 Eh@T W%9*
2.二次透鏡 J&"?m.~@
a 二次透鏡與LED是兩個獨立的物體,但它們在應用時卻密不可分; )=E~CpKV
b 二次透鏡的功能是將LED的大角度光(一般為90°~120°)再次聚光成5°~80°任意想要得到的角度,同時因為聚光角的縮小,從而使照度得到明顯提高; EPe]-C`
c 二次透鏡的材料基本采用PMMA 、PC或玻璃。 y^QYlZO
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三、LED透鏡規格分類 ]6BmCh
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1.穿透式(凸透鏡) }K/}(zuy1Y
a. 當LED光線經過透鏡的一個曲面(雙凸有兩個曲面)時光線會反生折射而達到聚光效果,當調整透鏡與LED之間的距離時角度也會發生變化(成反比),經過非球面技術設計的曲面光斑將會非常均勻,但因為透鏡直徑的局限性,透鏡側面的一部份光線得不到利用(會出現不可避免漏光現象,目前的光學技術還無法對此問題提出可行性改善方案); .eabtGO,
b.一般應用在大角度(40°-80°)聚光,如臺燈,路燈,室內燈具等; [Ql?Y$QB`4
2. 全反射式(錐型或叫杯型) 45)ogg2
a, 透鏡的設計在正前方用穿透式聚光,而錐形面又可以將側光全部收集並反射出去,而這兩種光線的重疊(角度基本相同)就可得到最完善的光線利用與漂亮的光斑效果; RCh$j&Tn
b.也可在錐形透鏡表面做些改變,可設計成鏡面、磨砂面、珠面、條紋面、螺紋面、凸面或凹面等而得到不同光斑效果。 v*H &